教辅：高考化学复习之常见物质的制取

第27讲常见物质的制取考纲定位选项示例掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法)有一兴趣小组准备在实验室中制H2，可是在实验室中发现酸液不足而又无其他酸液可加入。为达到实验目的，可以从长颈漏斗中加入适量的试剂是：①NaNO3溶液；②酒精；③CCl4；④苯；⑤Na2CO3溶液；⑥KCl溶液。(2015年河北唐山模拟)[考纲导视]考点一气体制备【知识梳理】1.气体制备的发生装置。(1)反应装置类型装置图适用气体装置注意事项_____加热型O2、NH3等①加热时试管口要略微向______倾斜；②加热时应先______，再集中部位加热；③加热KMnO4制O2时应在试管口放______固固下预热棉花反应装置类型装置图适用气体装置注意事项____常温型H2、O2、CO2、SO2、H2S、NO、NO2、C2H2、HCl等①使用长颈漏斗时，其下端口应位于液面以______；②启普发生器只适用于____状固体与液体的制气反应(续表)固液下块反应装置类型装置图适用气体装置注意事项____加热型或液液加热型HCl、Cl2、C2H4等①烧瓶下要垫________，液液反应烧瓶内要加__________；②若使用温度计时，其水银球应位于液面以____(续表)固液石棉网沸石下(2)气体制备装置的创新。①固体加热制气体装置的创新。该装置用于加热易液化的固体物质的分解，这样可有效地防止________________________，如用草酸晶体受热分解制取CO气体。固体熔化时造成液体的流出②“固(液)＋液气体”装置的创新。图1图1装置的优点是_____________________。图2图2装置的优点是使圆底烧瓶和分液漏斗之间的气体_____________________________。压强相等，便于液体顺利流下能控制反应液的温度大试管中的小试管中盛有液体反应物，起_____的作用，防止____________________，这样设计可节约试剂装置可通过伸入或拉出燃烧匙，做到_______________________装置通过倾斜Y形管使液体与固体接触发生反应，便于_________________________③“块状固体＋液体―→气体”装置的创新。液封气体从长颈漏斗中逸出控制反应的发生和停止控制反应的进行2.常见气体的制备原理。气体反应方程式(1)O2①2KClO3______________；②2H2O2______________；③2KMnO4________________________；④2Na2O2＋2H2O===______________(2)NH3①2NH4Cl＋Ca(OH)2______________________；②NH3·H2O(浓)＋CaO===________________(3)H2①Zn＋H2SO4===______________；②Fe＋2HCl===______________(4)CO2CaCO3＋2HCl===______________________2KCl＋3O2↑2H2O＋O2↑K2MnO4＋MnO2＋O2↑4NaOH＋O2↑CaCl2＋2NH3↑＋2H2ONH3↑＋Ca(OH)2ZnSO4＋H2↑FeCl2＋H2↑CaCl2＋CO2↑＋H2O气体反应方程式(5)H2SFeS＋H2SO4===_______________________(6)SO2Na2SO3＋H2SO4(浓)===____________________(7)NO2Cu＋4HNO3(浓)===__________________________(8)NO____Cu＋____HNO3(稀)===_________________________(9)C2H2CaC2＋____H2O―→________________(10)Cl2①MnO2＋______HCl(浓)__________________；②___KMnO4＋___HCl(浓)===____________________________(11)HCl①NaCl(固)＋H2SO4(浓)===_________________；②NaCl(固)＋NaHSO4===_______________(12)C2H4C2H5OH______________(续表)FeSO4＋H2S↑Na2SO4＋SO2↑＋H2OCu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O383Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O2Ca(OH)2＋C2H2↑4MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2162KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑NaHSO4＋HCl↑Na2SO4＋HCl↑C2H4↑＋H2O3.实验室制取气体的收集方法。收集方法排水法排空气法向上排空气法向下排空气法依据____与水反应，在水中的溶解度_________与空气中的物质反应，密度比空气____(相对分子质量大于29)____与空气中的物质反应，密度比空气____(相对分子质量小于29)装置适用气体O2、H2、CH4、CO、NO、C2H2、C2H4等CO2、O2、HCl、H2S、Cl2、SO2等H2、NH3、CH4等小不大不小不4.气体的净化。(1)气体净化原则：先除杂后干燥，不损失主体气体，不引入新的杂质。(2)常见气体的净化。气体所含杂质净化剂净化装置图H2H2S_____________________________CO2HCl或SO2_________________Cl2HCl____________SO2HCl_________________H2SHCl______________CH4C2H4______CuSO4溶液(或NaOH溶液)饱和NaHCO3溶液饱和食盐水饱和NaHSO3溶液饱和NaHS溶液溴水气体所含杂质净化剂净化装置图COCO2，H2O_______N2O2____________CO2CO或H2灼热氧化铜灼热的铜网(续表)碱石灰类型液态干燥剂固态干燥剂装置常见干燥剂___________________________________________________________可干燥的气体H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2等H2、O2、Cl2、SO2、CO、CO2、CH4等H2、O2、N2、CH4、NH3、CO等不可干燥的气体NH3、HBr、HI、H2S等NH3Cl2、SO2、CO2、NO2、HCl、H2S等(3)常见干燥装置及适用气体。钙(中性)碱石灰浓硫酸(酸性、强氧化性)无水氯化(碱性)吸收法燃烧法袋装法5.尾气处理。(1)处理方法：①直接排放；②直接吸收；③防倒吸吸收；④燃烧处理；⑤气球收集。(2)处理装置。①直接处理。②防倒吸吸收。【考点集训】[例1](2015年河北唐山模拟)有一兴趣小组准备在实验室中制H2，装置如图所示，可是在实验室中发现酸液不足而又无其他酸液可加入。为达到实验目的，可以从长颈漏斗中加入适量的试剂是()。①NaNO3溶液；②酒精；③CCl4；④苯；⑤Na2CO3溶液；⑥KCl溶液。A.①②③B.②④⑤C.①②④⑥D.②③⑥解析：①NaNO3溶液在酸性条件下与Zn反应不生成氢气，故错误；②加入酒精可使液体总体积增加，使Zn与稀硫酸接触而制取氢气，故正确；③CCl4与硫酸不反应且密度比稀硫酸溶液密度大，使Zn与稀硫酸接触而制取氢气，故正确；④苯的密度比硫酸密度小，隔绝Zn与稀硫酸接触，无法制氢气，故错误；⑤Na2CO3溶液与硫酸反应生成二氧化碳，不利于制氢气，故错误；⑥KCl溶液可使液体总体积增加，使Zn与稀硫酸接触而制取氢气，故正确。答案：D[例2](2016届湖南长沙雅礼中学月考)要组装一套实验室利用液体和液体反应制备气体的装置，现设计了如下的五步操作，正确的顺序是()。①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上；②将酒精灯放在铁架台上，根据酒精灯确定铁圈高度，固定好铁圈，放好石棉网；③用漏斗向蒸馏烧瓶中加入一种液体反应物，再向分液漏斗中加入另一种液体反应物，并将导气管放入气体收集装置中；④检查装置的气密性(利用固定装置微热的方法检查装置的气密性)；⑤在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗，连接好导气管。B.④①②⑤③D.①⑤④②③A.②①⑤④③C.①②⑤④③答案：A[例3](2016—2017学年河南南阳二中测试)某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对尾气进行吸收处理，如图所示：(1)装置连接好后，应先检查装置气密性，方法是____________________________________________________________。(2)盛浓盐酸的仪器名称是________；圆底烧瓶中发生反应的离子方程式是______________________________；饱和食盐水的作用是____________________________。(3)吸收Cl2时首先发生的反应是Cl2＋Na2SO3＋2NaOH===2NaCl＋Na2SO4＋H2O。吸收尾气一段时间后，吸收液(强碱性)可能存在的其他阴离子(不考虑空气中CO2的影响)。①提出合理假设：假设1：____________________；中肯定存在Cl－、SO2－4和OH－。请设计实验，探究该吸收液中假设2：只存在ClO－；②吸收液中可能存在ClO－的原因是________________________________________(用离子方程式表示)。③设计实验方案，进行实验。请在表中补充实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3mol·L－1H2SO4溶液，1mol·L－1NaOH溶液、0.01mol·L－1KMnO4溶液、品红溶液、淀粉KI溶液。实验步骤预期现象和结论步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3mol·L－1H2SO4溶液至溶液呈酸性，然后将所得溶液分别置于A、B试管中—步骤2：_______________________Ⅰ：________，则假设1成立；Ⅱ：__________________步骤3：_______________________Ⅰ：________，则假设2成立；Ⅱ：__________________解析：(3)①由于通入氯气后首先发生反应：Cl2＋Na2SO3＋2NaOH===2NaCl＋Na2SO4＋H2O，可提出以下假设：假设1：氯气过量时，过量氯气会继续与OH－反应，溶液中可能只存在取少量吸收液于试管中，滴加3moL·L－1H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分别置于A、B试管中先加入硫酸的试管，若当吸收液中SO2－3过量时，溶液中可能只存在SO2－3；假设2：当ClO－；假设3：当通入的氯气和吸收液中的SO2－3恰好完全反应时，既不存在SO2－3也不存在ClO－。③因为吸收液呈碱性，先存在SO2－3或ClO－，分别生成了H2SO3和HClO；在A试管中答案：(1)向C中加水至淹没长导管，微热圆底烧瓶，观察C中长导管是否有气泡冒出，冷却后是否形成一段水柱(2)分液漏斗MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O除去氯气中混有的HCl滴加0.01mol·L－1KMnO4溶液，若紫红色褪去，证明有SO2－3，即假设1成立；如果紫色不褪去，则无SO2－3，即假设2或假设3成立；在B试管中滴加淀粉KI溶液，若溶液变蓝，证明有ClO－；如果不变蓝，则无ClO－，结合步骤2中的Ⅱ，则假设3成立。实验步骤预期现象和结论步骤2：向A试管中滴加1～2滴0.01mol·L－1KMnO4溶液Ⅰ：若溶液紫红色褪去，则假设1成立Ⅱ：若溶液紫红色不褪去，则假设2或3成立步骤3：向B试管中滴加1～2滴淀粉KI溶液Ⅰ：若溶液变蓝色，则假设2成立Ⅱ：若溶液不变蓝色，结合步骤2中的Ⅱ，假设3成立②Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O(3)①只存在③[例4]某兴趣小组设计如图装置制取SO2，研究其性质，并进一步探究在适当温度和催化剂的条件下，SO2与O2反应后混合气体的成分。(1)仪器